JP3620136B2

JP3620136B2 - Welding torch

Info

Publication number: JP3620136B2
Application number: JP01094396A
Authority: JP
Inventors: 隆宮崎; 善行嶋田
Original assignee: 石川島播磨重工業株式会社
Priority date: 1996-01-25
Filing date: 1996-01-25
Publication date: 2005-02-16
Anticipated expiration: 2016-01-25
Also published as: JPH09201678A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接トーチに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＴＩＧ自動溶接に適用される溶接トーチとしては、例えば、図６に示されるようなものがあり、これは、先端にインナノズル１とアウタノズル２が取り付けられたトーチブロック本体３の軸心部に、コレット４とコレット押え５を介して溶接電極６を配設してなる構成を有している。
【０００３】
前記トーチブロック本体３の軸心部には、コレット挿入孔７が形成され、該コレット挿入孔７の下部には、コレット締付用テーパ８及び溶接電極６の貫通孔９が形成され、前記トーチブロック本体３のコレット挿入孔７と貫通孔９の外周側には、シールドガス流通路１０が形成されると共に、該シールドガス流通路１０の上方には、冷却水流通路１１が形成され、前記トーチブロック本体３の側面には、ヘリウム（Ｈｅ）等のセンタガス１２が供給され且つコレット挿入孔７の上部側方に連通するセンタガス供給管１３と、アルゴン（Ａｒ）等のシールドガス１４が供給され且つシールドガス流通路１０の上部側方に連通するシールドガス供給管１５と、冷却水１６が供給され且つ冷却水流通路１１の側方に連通する冷却水供給管１７と、冷却水流通路１１に供給された冷却水１６を外部へ排出するための冷却水排出管１８とが接続され、更に、トーチブロック本体３の外周部はテフロン等の絶縁カバー１９によって覆われ、且つ前記センタガス供給管１３、シールドガス供給管１５、冷却水供給管１７、及び冷却水排出管１８は、絶縁テープ（図示せず）により絶縁処置が施されている。
【０００４】
前記トーチブロック本体３の先端に対してインナノズル１は、前記貫通孔９と連通し且つ溶接電極６先端部を包囲するよう同心状に取り付けられると共に、前記トーチブロック本体３に対してアウタノズル２は、シールドガス流通路１０と連通し且つ溶接電極６先端部とインナノズル１を包囲するよう同心状に取り付けられている。
【０００５】
又、前記コレット４の軸心部には、溶接電極挿通孔２０が形成され、コレット４の下部には、図７及び図８に示される如く、周方向へ所要間隔をあけて長手方向に延びる溶接電極締付用スリット２１が設けられている。
【０００６】
前記コレット押え５は、前記トーチブロック本体３の軸心部上端に対してＯリング等のシール部材２２により気密に螺合され且つ前記コレット４を下方へ押し下げるようになっている。
【０００７】
尚、２３はトーチブロック本体３のシールドガス流通路１０とアウタノズル２との間に設けられたガスフィルタ、２４はトーチブロック本体３とアウタノズル２との間に設けられたシール用パッキンである。
【０００８】
前述の如き溶接トーチにおいては、溶接電極挿通孔２０に溶接電極６が挿入されたコレット４をコレット挿入孔７に挿入し、コレット押え５によりコレット４を押し下げ、コレット４の下端をコレット締付用テーパ８に押し付けると、楔効果によって溶接電極締付用スリット２１が狭められ、コレット４の下部が絞り込まれ、これにより、溶接電極６を締め付けて支持し、更に、センタガス供給管１３からセンタガス１２を、前記コレット４の外周面とコレット挿入孔７の内周面との間に形成されるセンタガス流通路７ａに供給し、溶接電極締付用スリット２１と貫通孔９を介してインナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出すると共に、シールドガス供給管１５からシールドガス１４をシールドガス流通路１０に供給し、ガスフィルタ２３を通しアウタノズル２先端から噴出し、更に、冷却水供給管１７から冷却水を冷却水流通路１１に導いて冷却水排出管１８から外部へ排出し、トーチブロック本体３を冷却した状態で、図示していない溶接電源から溶接電極６と溶接箇所との間に溶接電圧を印加すると、溶接電極６と溶接箇所との間にアークが発生し、溶接箇所の溶接が行われるようになっている。
【０００９】
この結果、インナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されたセンタガス１２と、アウタノズル２先端から噴出されたシールドガス１４とにより、溶接箇所が外気から遮断され、溶接箇所に形成される溶融プールの外気による酸化が防止され、更に、前記インナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されたセンタガス１２により、アークの広がりが抑えられてアークを一点に集中させることが可能となり、比較的低い溶接電流で大きな溶着量が得られると共に、溶接速度も向上させることができるようになっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き従来の溶接トーチの場合、トーチブロック本体３の側面に張り出すように、センタガス供給管１３とシールドガス供給管１５と冷却水供給管１７と冷却水排出管１８とが接続されているため、溶接時に発生するアークによる輻射熱により、前記各供給管１３，１５，１７及び冷却水排出管１８が加熱されるという不具合を有していた。
【００１１】
又、前述の如き従来の溶接トーチでは、コレット４とコレット挿入孔７との間にはセンタガス流通路７ａが形成され、コレット４がその半径方向に位置ずれを起こしやすい構造となっているため、溶接トーチの組立時に、コレット押え５がコレット４に片当りして該コレット４が斜めに傾いた状態で押し込まれると、溶接電極６がインナノズル１の軸心に対して偏心したまま固定されてしまうことがあり、このような状態で溶接を行った場合、アークが偏心し、前記センタガス１２によってアークを一点へ集中させることが充分に行われなくなり、大きな溶着量が得られず、溶接速度も向上させることができなくなる虞れがあった。
【００１２】
更に又、前述の如き従来の溶接トーチの場合、インナノズル１の先端内周面にカーボンが付着して堆積しやすく、センタガス１２の均一な流れに悪影響を及ぼす可能性があった。
【００１３】
こうしたことから、前述の如き従来の溶接トーチは、自動溶接機として使用するには、いまひとつ不適当であり、実用化されていないのが現状であった。
【００１４】
本発明は、斯かる実情に鑑み、センタガス供給管１３、シールドガス供給管１５、冷却水供給管１７並びに冷却水排出管１８が溶接時に発生するアークによる輻射熱の影響を受けることを防止し得、且つ溶接電極６をインナノズル１の軸心と同心に確実に支持し得、溶着量の増大並びに溶接速度の向上を図ることができ、しかも、インナノズル１の先端内周面におけるカーボンの付着堆積を回避してセンタガス１２の均一な流れを保持し得、自動溶接機としても適用し得る溶接トーチを提供しようとするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トーチブロック本体３軸心部のコレット挿入孔７に、溶接電極６が挿入されたコレット４を挿入して、コレット押え５により押し下げ、該コレット４下端をコレット挿入孔７下部のコレット締付用テーパ８に押し付けることによりコレット４下部の溶接電極締付用スリット２１を狭め、溶接電極６を締め付けて支持し得るようにし、且つコレット４外周面とコレット挿入孔７内周面との間に形成したセンタガス流通路７ａに供給されるセンタガス１２を、トーチブロック本体３の貫通孔９を介して、トーチブロック本体３先端のインナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出し得るようにすると共に、トーチブロック本体３のコレット挿入孔７外周側に形成したシールドガス流通路１０に供給されるシールドガス１４を、トーチブロック本体３先端のアウタノズル２先端から噴出し得るようにし、トーチブロック本体３のシールドガス流通路１０上方に形成した冷却水流通路１１に冷却水１６を給排し得るようにした溶接トーチであって、
コレット押え５の軸心部にセンタガス供給路２５を形成し、該センタガス供給路２５に、トーチブロック本体３の軸心方向へ延びるセンタガス供給管１３を接続し、シールドガス流通路１０に、センタガス供給管１３と略平行に延びるシールドガス供給管１５を接続し、冷却水流通路１１に、センタガス供給管１３と略平行に延びる冷却水供給管１７と冷却水排出管１８とを接続し、コレット４の内周面上部に、センタガス供給路２５と連通するセンタガス流入路２９を形成すると共に、該センタガス流入路２９とセンタガス流通路７ａとを連通する連通孔３０を穿設し、コレット４の長手方向所要位置に、外周面がコレット挿入孔７の内周面に当接し且つ上下方向に通ずるセンタガス連通部３１が形成された突部３２を設けたことを特徴とする溶接トーチにかかるものである。
【００１６】
前記溶接トーチにおいては、インナノズル１の先端内周縁部に環状切欠部３３を形成することが望ましい。
【００１７】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１８】
溶接電極６が挿入されたコレット４をコレット挿入孔７に挿入し、コレット押え５によりコレット４を押し下げ、コレット４の下端をコレット締付用テーパ８に押し付けると、楔効果によって溶接電極締付用スリット２１が狭められ、コレット４の下部が絞り込まれ、これにより、溶接電極６を締め付けて支持すると、突部３２の外周面がコレット挿入孔７の内周面に当接しているため、コレット４がその半径方向に位置ずれを起こすことがなくなり、溶接電極６はインナノズル１の軸心と同心に確実に支持される。
【００１９】
又、センタガス供給管１３から供給されるセンタガス１２は、コレット押え５のセンタガス供給路２５からコレット４のセンタガス流入路２９へ流入し、該センタガス流入路２９から連通孔３０を通って突部３２の上方のセンタガス流通路７ａへ流れ込み、センタガス連通部３１を経て突部３２の下方のセンタガス流通路７ａから溶接電極締付用スリット２１と貫通孔９を介してインナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されると共に、シールドガス供給管１５から供給されるシールドガス１４はシールドガス流通路１０に供給され、アウタノズル２先端から噴出され、更に、冷却水供給管１７から供給される冷却水は、冷却水流通路１１に導かれ、トーチブロック本体３を冷却した後、冷却水排出管１８から外部へ排出される。
【００２０】
この状態で、溶接電源から溶接電極６と溶接箇所との間に溶接電圧を印加すると、溶接電極６と溶接箇所との間に、インナノズル１の軸心と同心にアークが発生し、インナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されたセンタガス１２と、アウタノズル２先端から噴出されたシールドガス１４とにより、溶接箇所が外気から遮断され、溶接箇所に形成される溶融プールの外気による酸化が防止されつつ、前記インナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されたセンタガス１２により、アークの広がりが確実に抑えられてアークが一点に集中し、比較的低い溶接電流で大きな溶着量が得られると共に、溶接速度も向上させることが可能となる。
【００２１】
しかも、本発明の場合、センタガス供給管１３とシールドガス供給管１５と冷却水供給管１７と冷却水排出管１８は、トーチブロック本体３の軸心と平行に配設されており、トーチブロック本体３の側面に張り出すように接続されていないため、溶接時に発生するアークによる輻射熱により、前記各供給管１３，１５，１７及び冷却水排出管１８が加熱される心配もない。
【００２２】
又、インナノズル１の先端内周縁部に、環状切欠部３３を形成すれば、インナノズル１の先端内周面にカーボンが付着してある程度まで成長すると、該カーボンは剥離するため、前記インナノズル１の先端内周面へのカーボンの堆積が起こりにくくなり、センタガス１２の均一な流れが阻害されにくくなる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２４】
図１〜図５は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６〜図８と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、コレット押え５の軸心部にセンタガス供給路２５を形成すると共に、該コレット押え５のセンタガス供給路２５に、トーチブロック本体３の軸心方向へ延びるセンタガス供給管１３を接続し、トーチブロック本体３のシールドガス流通路１０に、センタガス供給管１３と略平行に延びるシールドガス供給管１５を、シールドガス供給路２６を介して接続し、トーチブロック本体３の冷却水流通路１１に、センタガス供給管１３と略平行に延びる冷却水供給管１７と冷却水排出管１８とを、夫々冷却水供給路２７と冷却水排出路２８とを介して接続する。
【００２５】
又、コレット４の内周面上部に、図１〜図４に示す如く、前記センタガス供給路２５と連通するセンタガス流入路２９を形成すると共に、該センタガス流入路２９とセンタガス流通路７ａとを連通する連通孔３０を穿設し、コレット４の長手方向所要位置に、外周面がコレット挿入孔７の内周面に当接し且つ上下方向に通ずるセンタガス連通部３１が形成された突部３２を設ける。尚、図中、４ａはトーチブロック本体３のコレット挿入孔７下部のコレット締付用テーパ８と係合するよう、コレット４下端部に形成されたテーパ部である。
【００２６】
更に、インナノズル１の先端内周縁部に、図５に示す如く、環状切欠部３３を形成する。
【００２７】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００２８】
溶接電極挿通孔２０に溶接電極６が挿入されたコレット４をコレット挿入孔７に挿入し、コレット押え５によりコレット４を押し下げ、コレット４の下端のテーパ部４ａを、トーチブロック本体３のコレット挿入孔７下部のコレット締付用テーパ８に押し付けると、楔効果によって溶接電極締付用スリット２１が狭められ、コレット４の下部が絞り込まれ、これにより、溶接電極６を締め付けて支持すると、突部３２の外周面がコレット挿入孔７の内周面に当接しているため、コレット４がその半径方向に位置ずれを起こすことがなくなり、溶接電極６はインナノズル１の軸心と同心に確実に支持される。
【００２９】
又、センタガス供給管１３から供給されるセンタガス１２は、コレット押え５のセンタガス供給路２５からコレット４のセンタガス流入路２９へ流入し、該センタガス流入路２９から連通孔３０を通って突部３２の上方のセンタガス流通路７ａへ流れ込み、センタガス連通部３１を経て突部３２の下方のセンタガス流通路７ａから溶接電極締付用スリット２１と貫通孔９を介してインナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されると共に、シールドガス供給管１５から供給されるシールドガス１４は、シールドガス供給路２６を介してシールドガス流通路１０に供給され、ガスフィルタ２３を通しアウタノズル２先端から噴出され、更に、冷却水供給管１７から供給される冷却水は、冷却水供給路２７を介して冷却水流通路１１に導かれ、トーチブロック本体３を冷却した後、冷却水排出路２８を経て冷却水排出管１８から外部へ排出される。
【００３０】
この状態で、図示していない溶接電源から溶接電極６と溶接箇所との間に溶接電圧を印加すると、溶接電極６と溶接箇所との間に、インナノズル１の軸心と同心にアークが発生し、インナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されたセンタガス１２と、アウタノズル２先端から噴出されたシールドガス１４とにより、溶接箇所が外気から遮断され、溶接箇所に形成される溶融プールの外気による酸化が防止されつつ、前記インナノズル１先端から溶接電極６の周囲に噴出されたセンタガス１２により、アークの広がりが確実に抑えられてアークが一点に集中し、比較的低い溶接電流で大きな溶着量が得られると共に、溶接速度も向上させることが可能となる。
【００３１】
しかも、本図示例の場合、センタガス供給管１３とシールドガス供給管１５と冷却水供給管１７と冷却水排出管１８は、トーチブロック本体３の軸心と平行に配設されており、トーチブロック本体３の側面に張り出すように接続されていないため、溶接時に発生するアークによる輻射熱により、前記各供給管１３，１５，１７及び冷却水排出管１８が加熱される心配もない。
【００３２】
更に、本図示例の場合、インナノズル１の先端内周縁部には、図５に示す如く、環状切欠部３３を形成してあるため、インナノズル１の先端内周面にカーボンが付着してある程度まで成長すると、該カーボンは剥離するため、前記インナノズル１の先端内周面へのカーボンの堆積が起こりにくくなり、センタガス１２の均一な流れが阻害されにくくなる。
【００３３】
こうして、センタガス供給管１３、シールドガス供給管１５、冷却水供給管１７並びに冷却水排出管１８が溶接時に発生するアークによる輻射熱の影響を受けることを防止し得、且つ溶接電極６をインナノズル１の軸心と同心に確実に支持し得、溶着量の増大並びに溶接速度の向上を図ることができ、しかも、インナノズル１の先端内周面におけるカーボンの付着堆積を回避してセンタガス１２の均一な流れを保持し得、自動溶接機としても適用し得る。
【００３４】
尚、本発明の溶接トーチは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項１記載の溶接トーチによれば、センタガス供給管１３、シールドガス供給管１５、冷却水供給管１７並びに冷却水排出管１８が溶接時に発生するアークによる輻射熱の影響を受けることを防止し得、且つ溶接電極６をインナノズル１の軸心と同心に確実に支持し得、溶着量の増大並びに溶接速度の向上を図ることができるという優れた効果を奏し得、又、本発明の請求項２記載の溶接トーチによれば、上記効果に加え更に、インナノズル１の先端内周面におけるカーボンの付着堆積を回避してセンタガス１２の均一な流れを保持し得、自動溶接機としても適用し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の断面図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例におけるコレットの拡大断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】本発明を実施する形態の一例におけるインナノズル先端部の拡大断面図である。
【図６】従来例の断面図である。
【図７】従来例におけるコレットの拡大断面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。
【符号の説明】
１インナノズル
２アウタノズル
３トーチブロック本体
４コレット
５コレット押え
６溶接電極
７コレット挿入孔
７ａセンタガス流通路
８コレット締付用テーパ
９貫通孔
１０シールドガス流通路
１１冷却水流通路
１２センタガス
１３センタガス供給管
１４シールドガス
１５シールドガス供給管
１６冷却水
１７冷却水供給管
１８冷却水排出管
２１溶接電極締付用スリット
２５センタガス供給路
２９センタガス流入路
３０連通孔
３１センタガス連通部
３２突部
３３環状切欠部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a welding torch.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a welding torch applied to TIG automatic welding, for example, there is a welding torch as shown in FIG. 6, which is provided at the axial center of a torch block body 3 having an inner nozzle 1 and an outer nozzle 2 attached to the tip. The welding electrode 6 is disposed through the collet 4 and the collet presser 5.
[0003]
A collet insertion hole 7 is formed in the axial center of the torch block main body 3, and a collet tightening taper 8 and a through hole 9 for the welding electrode 6 are formed in the lower part of the collet insertion hole 7, and the torch A shield gas flow passage 10 is formed on the outer peripheral side of the collet insertion hole 7 and the through hole 9 of the block body 3, and a cooling water flow passage 11 is formed above the shield gas flow passage 10. A center gas supply pipe 13 that is supplied with a center gas 12 such as helium (He) and communicates with the upper side of the collet insertion hole 7 and a shield gas 14 such as argon (Ar) is supplied to the side surface of the block body 3 and A shield gas supply pipe 15 that communicates with the upper side of the shield gas flow path 10, a cooling water supply pipe 17 that is supplied with cooling water 16 and communicates with the side of the cooling water flow path 11, A cooling water discharge pipe 18 for discharging the cooling water 16 supplied to the water flow passage 11 to the outside is connected, and the outer periphery of the torch block body 3 is covered with an insulating cover 19 such as Teflon, and the center gas. The supply pipe 13, the shield gas supply pipe 15, the cooling water supply pipe 17, and the cooling water discharge pipe 18 are insulated by an insulating tape (not shown).
[0004]
The inner nozzle 1 is concentrically attached to the tip of the torch block body 3 so as to communicate with the through hole 9 and surround the tip of the welding electrode 6, and the outer nozzle 2 is attached to the torch block body 3. The shield gas flow passage 10 is concentrically attached so as to surround the tip of the welding electrode 6 and the inner nozzle 1.
[0005]
Further, a welding electrode insertion hole 20 is formed in the axial center portion of the collet 4, and the lower portion of the collet 4 extends in the longitudinal direction at a predetermined interval in the circumferential direction as shown in FIGS. A welding electrode fastening slit 21 is provided.
[0006]
The collet presser 5 is airtightly screwed to the upper end of the axial center portion of the torch block main body 3 by a seal member 22 such as an O-ring and pushes down the collet 4 downward.
[0007]
Reference numeral 23 denotes a gas filter provided between the shield gas flow passage 10 of the torch block main body 3 and the outer nozzle 2, and reference numeral 24 denotes a seal packing provided between the torch block main body 3 and the outer nozzle 2.
[0008]
In the welding torch as described above, the collet 4 in which the welding electrode 6 is inserted into the welding electrode insertion hole 20 is inserted into the collet insertion hole 7, the collet 4 is pushed down by the collet presser 5, and the lower end of the collet 4 is used for fastening the collet. When pressed against the taper 8, the welding electrode tightening slit 21 is narrowed by the wedge effect, the lower portion of the collet 4 is narrowed down, thereby tightening and supporting the welding electrode 6, and further, the center gas 12 is fed from the center gas supply pipe 13. , Supplied to the center gas flow passage 7a formed between the outer peripheral surface of the collet 4 and the inner peripheral surface of the collet insertion hole 7, and welded from the tip of the inner nozzle 1 through the welding electrode tightening slit 21 and the through hole 9. A gas filter is ejected around the electrode 6 and a shield gas 14 is supplied from a shield gas supply pipe 15 to the shield gas flow passage 10. 3 is ejected from the tip of the outer nozzle 2, and further, the cooling water is led from the cooling water supply pipe 17 to the cooling water flow passage 11 and discharged to the outside from the cooling water discharge pipe 18, and the torch block body 3 is cooled. When a welding voltage is applied between the welding electrode 6 and the welding location from a welding power source (not shown), an arc is generated between the welding electrode 6 and the welding location, and the welding location is welded.
[0009]
As a result, the welded portion is shielded from the outside air by the center gas 12 ejected from the inner nozzle 1 tip to the periphery of the welding electrode 6 and the shield gas 14 ejected from the outer nozzle 2 tip, and the molten pool formed in the welded portion is formed. Oxidation due to outside air is prevented, and further, the center gas 12 ejected from the tip of the inner nozzle 1 to the periphery of the welding electrode 6 makes it possible to concentrate the arc at one point by suppressing the spread of the arc. Thus, a large welding amount can be obtained and the welding speed can be improved.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of the conventional welding torch as described above, the center gas supply pipe 13, the shield gas supply pipe 15, the cooling water supply pipe 17, and the cooling water discharge pipe 18 are connected so as to protrude from the side surface of the torch block body 3. Therefore, there has been a problem that the supply pipes 13, 15, 17 and the cooling water discharge pipe 18 are heated by the radiant heat generated by the arc generated during welding.
[0011]
Further, in the conventional welding torch as described above, the center gas flow passage 7a is formed between the collet 4 and the collet insertion hole 7, and the collet 4 is likely to be displaced in the radial direction. When the collet presser 5 is brought into contact with the collet 4 when the welding torch is assembled and the collet 4 is pushed obliquely, the welding electrode 6 is fixed while being eccentric with respect to the axis of the inner nozzle 1. When welding is performed in such a state, the arc is eccentric and the center gas 12 cannot sufficiently concentrate the arc on one point, so that a large amount of welding cannot be obtained and the welding speed is also improved. There was a possibility that it could not be made.
[0012]
Furthermore, in the case of the conventional welding torch as described above, carbon tends to adhere and accumulate on the inner peripheral surface of the inner nozzle 1, which may adversely affect the uniform flow of the center gas 12.
[0013]
For these reasons, the conventional welding torch as described above is not suitable for use as an automatic welding machine and has not been put into practical use.
[0014]
In view of such circumstances, the present invention can prevent the center gas supply pipe 13, the shield gas supply pipe 15, the cooling water supply pipe 17 and the cooling water discharge pipe 18 from being affected by the radiant heat caused by the arc generated during welding. In addition, the welding electrode 6 can be reliably supported concentrically with the axis of the inner nozzle 1, the welding amount can be increased and the welding speed can be improved, and carbon deposition on the inner peripheral surface of the inner nozzle 1 can be avoided. Thus, it is intended to provide a welding torch that can maintain a uniform flow of the center gas 12 and can be applied as an automatic welding machine.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the collet 4 in which the welding electrode 6 is inserted is inserted into the collet insertion hole 7 of the triaxial center portion of the torch block main body, and is pushed down by the collet presser 5. By pressing against the clamping taper 8, the welding electrode clamping slit 21 at the bottom of the collet 4 is narrowed so that the welding electrode 6 can be clamped and supported, and the collet 4 outer peripheral surface and the collet insertion hole 7 inner peripheral surface The center gas 12 supplied to the center gas flow passage 7a formed therebetween can be jetted from the tip of the inner nozzle 1 at the tip of the torch block body 3 to the periphery of the welding electrode 6 through the through hole 9 of the torch block body 3. At the same time, the shield gas 14 supplied to the shield gas flow passage 10 formed on the outer peripheral side of the collet insertion hole 7 of the torch block body 3 is replaced with the torch. A welding torch that can be ejected from the tip of the outer nozzle 2 at the tip of the lock body 3 and that can supply and discharge the cooling water 16 to and from the cooling water flow passage 11 formed above the shield gas flow passage 10 of the torch block body 3. ,
A center gas supply passage 25 is formed in the axial center portion of the collet presser 5, a center gas supply pipe 13 extending in the axial direction of the torch block body 3 is connected to the center gas supply passage 25, and a center gas supply is supplied to the shield gas flow passage 10. A shield gas supply pipe 15 extending substantially parallel to the pipe 13 is connected, and a cooling water supply pipe 17 and a cooling water discharge pipe 18 extending substantially parallel to the center gas supply pipe 13 are connected to the cooling water flow passage 11. A center gas inflow passage 29 that communicates with the center gas supply passage 25 is formed in the upper part of the inner peripheral surface, and a communication hole 30 that communicates the center gas inflow passage 29 and the center gas flow passage 7a is formed so that the length of the collet 4 in the longitudinal direction is required. A protrusion 32 having a center gas communication portion 31 is provided at a position where the outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the collet insertion hole 7 and communicates in the vertical direction. Those relating to the welding torch that.
[0016]
In the welding torch, it is desirable to form an annular notch 33 at the inner peripheral edge of the tip of the inner nozzle 1.
[0017]
According to the above means, the following operation can be obtained.
[0018]
When the collet 4 with the welding electrode 6 inserted is inserted into the collet insertion hole 7, the collet 4 is pushed down by the collet presser 5, and the lower end of the collet 4 is pressed against the collet fastening taper 8. Since the slit 21 is narrowed and the lower part of the collet 4 is narrowed down, and the welding electrode 6 is tightened and supported, the outer peripheral surface of the protrusion 32 is in contact with the inner peripheral surface of the collet insertion hole 7. No displacement occurs in the radial direction, and the welding electrode 6 is reliably supported concentrically with the axis of the inner nozzle 1.
[0019]
Further, the center gas 12 supplied from the center gas supply pipe 13 flows from the center gas supply path 25 of the collet presser 5 into the center gas inflow path 29 of the collet 4, and from the center gas inflow path 29 through the communication hole 30 to the protrusion 32. The gas flows into the upper center gas flow passage 7a, passes through the center gas communication portion 31 and passes from the center gas flow passage 7a below the protrusion 32 to the periphery of the welding electrode 6 from the tip of the inner nozzle 1 through the welding electrode tightening slit 21 and the through hole 9. The shield gas 14 that is ejected and supplied from the shield gas supply pipe 15 is supplied to the shield gas flow passage 10, is jetted from the tip of the outer nozzle 2, and the cooling water supplied from the cooling water supply pipe 17 is cooled. After being guided to the water flow passage 11 and cooling the torch block main body 3, it is discharged from the cooling water discharge pipe 18 to the outside.
[0020]
In this state, when a welding voltage is applied between the welding electrode 6 and the welding location from the welding power source, an arc is generated between the welding electrode 6 and the welding location concentrically with the axis of the inner nozzle 1, and the tip of the inner nozzle 1. The center gas 12 ejected from the outer periphery of the welding electrode 6 and the shield gas 14 ejected from the tip of the outer nozzle 2 cut off the welded portion from the outside air and prevent the molten pool formed at the welded portion from being oxidized by the outside air. On the other hand, the center gas 12 ejected from the tip of the inner nozzle 1 to the periphery of the welding electrode 6 reliably suppresses the spread of the arc, concentrates the arc at one point, and obtains a large amount of welding with a relatively low welding current. It is also possible to improve the welding speed.
[0021]
In addition, in the case of the present invention, the center gas supply pipe 13, the shield gas supply pipe 15, the cooling water supply pipe 17, and the cooling water discharge pipe 18 are disposed in parallel with the axis of the torch block body 3, and the torch block body Therefore, the supply pipes 13, 15, 17 and the cooling water discharge pipe 18 are not heated by the radiant heat generated by the arc generated during welding.
[0022]
If the annular notch 33 is formed in the inner peripheral edge of the inner nozzle 1, carbon adheres to the inner peripheral surface of the inner nozzle 1 and grows to a certain extent. Carbon deposition on the inner peripheral surface is less likely to occur, and the uniform flow of the center gas 12 is less likely to be hindered.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIGS. 1 to 5 show an example of an embodiment of the present invention. In the drawings, the same reference numerals as those in FIGS. 6 to 8 denote the same parts. A center gas supply path 25 is formed, and a center gas supply pipe 13 extending in the axial direction of the torch block body 3 is connected to the center gas supply path 25 of the collet presser 5, and the shield gas flow path 10 of the torch block body 3 is connected to the center gas supply path 25. A shield gas supply pipe 15 extending substantially parallel to the center gas supply pipe 13 is connected via a shield gas supply path 26, and a cooling water supply extending substantially parallel to the center gas supply pipe 13 is connected to the cooling water flow passage 11 of the torch block body 3. The pipe 17 and the cooling water discharge pipe 18 are connected via a cooling water supply path 27 and a cooling water discharge path 28, respectively.
[0025]
Further, as shown in FIGS. 1 to 4, a center gas inflow passage 29 communicating with the center gas supply passage 25 is formed in the upper part of the inner peripheral surface of the collet 4, and the center gas inflow passage 29 and the center gas flow passage 7a are communicated with each other. A communication hole 30 is formed, and a projecting portion 32 is provided at a required position in the longitudinal direction of the collet 4, in which a center gas communication portion 31 whose outer peripheral surface is in contact with the inner peripheral surface of the collet insertion hole 7 and communicates in the vertical direction is formed. . In the figure, reference numeral 4a denotes a tapered portion formed at the lower end of the collet 4 so as to engage with the collet fastening taper 8 below the collet insertion hole 7 of the torch block main body 3.
[0026]
Further, an annular notch 33 is formed in the inner peripheral edge of the inner nozzle 1 as shown in FIG.
[0027]
Next, the operation of the illustrated example will be described.
[0028]
The collet 4 in which the welding electrode 6 is inserted into the welding electrode insertion hole 20 is inserted into the collet insertion hole 7, the collet 4 is pushed down by the collet presser 5, and the tapered portion 4 a at the lower end of the collet 4 is inserted into the collet of the torch block body 3. When pressed against the collet tightening taper 8 at the bottom of the hole 7, the welding electrode tightening slit 21 is narrowed by the wedge effect, and the lower portion of the collet 4 is narrowed down. Since the outer peripheral surface of 32 is in contact with the inner peripheral surface of the collet insertion hole 7, the collet 4 is not displaced in the radial direction, and the welding electrode 6 is reliably supported concentrically with the axis of the inner nozzle 1. Is done.
[0029]
Further, the center gas 12 supplied from the center gas supply pipe 13 flows from the center gas supply path 25 of the collet presser 5 into the center gas inflow path 29 of the collet 4, and from the center gas inflow path 29 through the communication hole 30 to the protrusion 32. The gas flows into the upper center gas flow passage 7a, passes through the center gas communication portion 31 and passes from the center gas flow passage 7a below the protrusion 32 to the periphery of the welding electrode 6 from the tip of the inner nozzle 1 through the welding electrode tightening slit 21 and the through hole 9. The shield gas 14 that is ejected and supplied from the shield gas supply pipe 15 is supplied to the shield gas flow passage 10 through the shield gas supply passage 26, is ejected from the tip of the outer nozzle 2 through the gas filter 23, and The cooling water supplied from the cooling water supply pipe 17 is guided to the cooling water flow passage 11 via the cooling water supply passage 27. After cooling the torch block body 3, and is discharged through the cooling water discharge passage 28 from the cooling water discharge pipe 18 to the outside.
[0030]
In this state, when a welding voltage is applied between the welding electrode 6 and the welding location from a welding power source (not shown), an arc is generated concentrically with the axis of the inner nozzle 1 between the welding electrode 6 and the welding location. The welded portion is shielded from the outside air by the center gas 12 ejected from the inner nozzle 1 tip to the periphery of the welding electrode 6 and the shield gas 14 ejected from the outer nozzle 2 tip. While the oxidation is prevented, the center gas 12 ejected from the tip of the inner nozzle 1 to the periphery of the welding electrode 6 surely suppresses the spread of the arc, concentrates the arc at one point, and a large welding amount with a relatively low welding current. As a result, the welding speed can be improved.
[0031]
Moreover, in the illustrated example, the center gas supply pipe 13, the shield gas supply pipe 15, the cooling water supply pipe 17, and the cooling water discharge pipe 18 are disposed in parallel to the axis of the torch block body 3, and the torch block Since it is not connected so as to overhang the side surface of the main body 3, there is no fear that the supply pipes 13, 15, 17 and the cooling water discharge pipe 18 are heated by the radiant heat generated by the arc generated during welding.
[0032]
Further, in the illustrated example, since an annular notch 33 is formed on the inner peripheral edge of the inner nozzle 1 as shown in FIG. 5, carbon adheres to the inner peripheral surface of the inner nozzle 1 to a certain extent. As the carbon grows, the carbon is peeled off, so that carbon does not easily accumulate on the inner peripheral surface of the tip of the inner nozzle 1, and the uniform flow of the center gas 12 is less likely to be inhibited.
[0033]
Thus, it is possible to prevent the center gas supply pipe 13, the shield gas supply pipe 15, the cooling water supply pipe 17 and the cooling water discharge pipe 18 from being affected by the radiant heat caused by the arc generated during welding, and the welding electrode 6 is connected to the inner nozzle 1. The center gas 12 can be reliably supported concentrically with the shaft center, the welding amount can be increased, and the welding speed can be increased. Moreover, the deposition of carbon on the inner peripheral surface of the tip of the inner nozzle 1 can be avoided and the center gas 12 can flow uniformly. And can be applied as an automatic welding machine.
[0034]
The welding torch of the present invention is not limited to the above-described illustrated examples, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the welding torch according to claim 1 of the present invention, the center gas supply pipe 13, the shield gas supply pipe 15, the cooling water supply pipe 17 and the cooling water discharge pipe 18 are radiant heat generated by arc generated during welding. The welding electrode 6 can be reliably supported concentrically with the axis of the inner nozzle 1, and the excellent effect of increasing the welding amount and improving the welding speed can be achieved. Moreover, according to the welding torch according to claim 2 of the present invention, in addition to the above-mentioned effect, it is possible to avoid the adhesion and deposition of carbon on the inner peripheral surface of the tip of the inner nozzle 1 and to maintain a uniform flow of the center gas 12, An excellent effect that it can be applied as an automatic welder can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a collet according to an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG. 2;
4 is a view taken along arrow IV-IV in FIG. 2;
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of an inner nozzle tip in an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional example.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a collet in a conventional example.
8 is a view taken along arrow VIII-VIII in FIG. 7;
[Explanation of symbols]
1 Inner nozzle 2 Outer nozzle 3 Torch block body 4 Collet 5 Collet presser 6 Welding electrode 7 Collet insertion hole 7a Center gas flow passage 8 Collet tightening taper 9 Through hole 10 Shield gas flow passage 11 Cooling water flow passage 12 Center gas 13 Center gas supply pipe 14 Shield Gas 15 Shield gas supply pipe 16 Cooling water 17 Cooling water supply pipe 18 Cooling water discharge pipe 21 Welding electrode tightening slit 25 Center gas supply path 29 Center gas inflow path 30 Communication hole 31 Center gas communication part 32 Projection 33 Annular notch

Claims

Insert the collet (4) into which the welding electrode (6) is inserted into the collet insertion hole (7) in the axial center of the torch block body (3) and push it down with the collet presser (5). Is pressed against the collet tightening taper (8) below the collet insertion hole (7) to narrow the welding electrode tightening slit (21) below the collet (4) and tighten the welding electrode (6) to support it. The center gas (12) supplied to the center gas flow passage (7a) formed between the outer peripheral surface of the collet (4) and the inner peripheral surface of the collet insertion hole (7) is passed through the torch block body (3). Through the hole (9), the tip of the inner nozzle (1) at the tip of the torch block body (3) can be ejected around the welding electrode (6), and the collet insertion hole (7 in the torch block body (3)) The shield gas (14) supplied to the shield gas flow passage (10) formed on the outer peripheral side can be ejected from the tip of the outer nozzle (2) at the tip of the torch block body (3). A welding torch configured to supply and discharge cooling water (16) to and from a cooling water flow passage (11) formed above the shield gas flow passage (10);
A center gas supply passage (25) is formed in the axial center of the collet presser (5), and a center gas supply pipe (13) extending in the axial direction of the torch block body (3) is connected to the center gas supply passage (25). The shield gas flow passage (10) is connected to a shield gas supply pipe (15) extending substantially parallel to the center gas supply pipe (13), and the cooling water flow passage (11) is substantially parallel to the center gas supply pipe (13). The extending cooling water supply pipe (17) and the cooling water discharge pipe (18) are connected, and a center gas inflow path (29) communicating with the center gas supply path (25) is formed in the upper part of the inner peripheral surface of the collet (4). At the same time, a communication hole (30) for communicating the center gas inflow passage (29) and the center gas flow passage (7a) is formed, and the outer peripheral surface is a collet insertion hole (7) at a required position in the longitudinal direction of the collet (4). In contact with the inner peripheral surface of One welding torch Sentagasu communicating portion leading to the vertical direction (31), characterized in that a projection formed (32).

The welding torch according to claim 1, wherein an annular notch (33) is formed at the inner peripheral edge of the tip of the inner nozzle (1).